ปริศนาดาวเคราะห์พองโตในกลุ่มดาวหญิงสาว

(NLDO) - ดาวเคราะห์ WASP-107b เคยสร้างความสับสนให้กับ นักวิทยาศาสตร์ เนื่องจากมันมีสภาพเหมือนแท่งสายไหม

WASP-107b เป็นชื่อดาวเคราะห์ดวงหนึ่งในระบบดาว WASP-107 ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 212 ปีแสง และอยู่ในกลุ่มดาวหญิงสาว

นักวิทยาศาสตร์เรียกมันด้วยชื่อแปลกๆ มากมาย เช่น “ดาวเคราะห์สายไหม” หรือ “ดาวเคราะห์ปุย”

ดาวเคราะห์ Cotton Candy WASP-107b - ภาพจาก LUCA SCHOOL OF ART/NASA/ESA

เหตุผลที่ WASP-107b มีชื่อเล่นแปลกๆ เป็นเพราะว่ามันดูเหมือนทำมาจากฝ้าย

ตามฐานข้อมูลดาวเคราะห์นอกระบบของ NASA การศึกษาวิจัยแสดงให้เห็นว่าโลก ที่แปลกประหลาดนี้มีความหนาแน่นเพียงประมาณ 0.19 - 0.202 g/cm3 เท่านั้น ในขณะที่ความหนาแน่นของโลกอยู่ที่ 5.51 g/cm3

WASP-107b มีรัศมีเล็กกว่าดาวพฤหัสบดีเพียงเล็กน้อย คือ 0.94 เท่าของดาวพฤหัสบดี อย่างไรก็ตาม มันมีมวลมากกว่าโลกเพียงประมาณ 30 เท่า ดาวพฤหัสบดี - แม้ว่าจะเป็นดาวเคราะห์ก๊าซที่มีความหนาแน่นต่ำกว่าดาวเคราะห์หิน - แต่ก็ยังมีมวลมากกว่าโลกถึง 318 เท่า

แบบจำลองการก่อตัวของดาวเคราะห์ในอดีตไม่สามารถอธิบายได้ว่าดาวเคราะห์ขนาดใหญ่แต่มีน้ำหนักเบามากเช่นนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร

ทีมนักวิจัยที่นำโดยนักฟิสิกส์เดวิด เค. ซิง จากมหาวิทยาลัยจอห์นส์ฮอปกินส์ (สหรัฐอเมริกา) ไขปริศนานี้ได้ด้วยการศึกษาวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ Nature

โดยพิจารณาจากรัศมี มวล อายุ และอุณหภูมิภายในที่สันนิษฐานไว้ พวกเขาเชื่อว่า WASP-107b มีแกนหินขนาดเล็กมากล้อมรอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมที่มีมวลมาก

แต่เป็นเรื่องยากที่จะเข้าใจว่าแกนขนาดเล็กเช่นนี้จะดูดก๊าซเข้าไปได้มากขนาดนั้นได้อย่างไร และหากแกนมีขนาดใหญ่ เมื่อดาวเคราะห์เย็นลง ชั้นบรรยากาศก็น่าจะหดตัวลง

การนำการสังเกตการณ์จากกล้องเจมส์ เวบบ์ อินฟราเรดใกล้ (NIRCam) และเครื่องสร้างภาพอินฟราเรดกลาง (MIRI) และกล้องฮับเบิล ไวด์ฟิลด์ 3 (WFC3) ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่มีประสิทธิภาพสูงสุด 2 ตัวที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน มารวมกัน พบว่าสามารถวัดความอุดมสมบูรณ์ของโมเลกุลจำนวนมากในชั้นบรรยากาศของ WASP-107b ได้

โมเลกุลเหล่านี้ได้แก่ไอน้ำ มีเทน คาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนมอนอกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และแอมโมเนีย

ทั้งสเปกตรัมของฮับเบิลและเจมส์ เว็บบ์แสดงให้เห็นถึงการขาดมีเทนอย่างน่าประหลาดใจในชั้นบรรยากาศของ WASP-107b: มีเพียงหนึ่งในพันของปริมาณที่คาดไว้ตามอุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส

มีคำอธิบายเพียงข้อเดียว: แม้ว่าพื้นผิวของดาวเคราะห์ที่มี "ดาวพฤหัสบดีร้อน" ดวงอื่นๆ ที่มีการบันทึกไว้จะมีอุณหภูมิ "เย็น" มาก แต่ดาวเคราะห์ที่ร้อนราวกับสายไหมดวงนี้กลับมีแกนที่ร้อนมาก เนื่องจากมีเทนไม่เสถียรที่อุณหภูมิสูง

ความร้อนภายในนี้อาจเกิดจากความร้อนจากแรงไทดัลที่เกิดจากวงโคจรรูปวงรี แรงดึงดูดโน้มถ่วงจะเปลี่ยนแปลงไปเมื่อดาวเคราะห์เคลื่อนที่เข้าใกล้และออกห่างจากดาวฤกษ์แม่มากขึ้น ส่งผลให้ดาวเคราะห์ยืดออกและเป็นสาเหตุ

หลังจากพิจารณาแล้วว่าดาวเคราะห์มีความร้อนภายในเพียงพอที่จะทำให้บรรยากาศหมุนเวียนได้เต็มที่ นักวิจัยก็ตระหนักว่าการสเปกโตรสโคปีอาจเป็นวิธีใหม่ในการประมาณขนาดของแกนโลกได้อีกด้วย

ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าแกนของดาวเคราะห์มีขนาดใหญ่เป็นสองเท่าของที่คาดไว้ในตอนแรก แกนที่มีขนาดใหญ่และร้อนกว่าเป็นสาเหตุที่ทำให้ดาวเคราะห์นี้มีเปลือกก๊าซหนามาก และยังคงสภาพเป็นสายไหมมาโดยตลอด

กล่าวอีกนัยหนึ่ง มันเป็นดาวเนปจูนเวอร์ชันที่ร้อนกว่าดาวพฤหัส

ที่มา: https://nld.com.vn/bi-an-hanh-tinh-sung-hup-giua-chom-sao-xu-nu-196240521081817059.htm